最新概述 - 安徽理工大学 幻灯片

H1
1
A
2 3
4
H3
1
2 3
E
4
H5
1 2 3 4 高速链路
C
安
徽
理 工
➢主机和结点交换机
大
学 结点交换机
❖在结点交换机中的输入和输出端口之间没有直接连线。
❖结点交换机处理分组的过程是：
把收到的分组先放入缓存（暂时存储）；
查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端口转发；
把分组送到适当的端口转发出去。
➢计算机网络的概念的变化
大
学
早期的面向终端的计算机网络是以单个主机为中心的星形
网。各终端通过通信线路共享昂贵的中心主机的硬件和软件
资源。
分组交换网则是以网络为中心，主机都处在网络的外围。 用户通过分组交换网可共享连接在网络上的许多硬件和各种 丰富的软件资源。
开始前先要建立连接，然后进行通信操作，操作完成后必
须释放连接。面向连接的操作为两个节点提供的是可靠的
信息传输服务。面向连接的操作注重的是服务的可靠而不
是时效。但是对于某些服务来说，确认过程引起的传输延
迟不可忍受，而传输过程中丢失一些信息反而可以接受。
在无连接的操作中，信息发送节点送入网络的每个数据包
它是一个以网络为核心的信息时代。
❖网络现已成为信息社会的命脉和发展知识经济的重要基
础。
❖网络是指“三网”，即电信网络、有线电视网络和计算
机网络。
❖发展最快的并起到核心作用的是计算机网络。
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➢ 新型网络的基本特点
大
学
❖ 网络用于计算机之间的数据传送，而不是为了打电话。
假定这个报文较长不便 于传输
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➢分组交换的原理（二）
大
学
▪ 每一个数据段前面添加上首部构成分组。
报文
数据
数据
数据
分组 1
首部
分组 2
首部
分组 3
首部
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➢分组交换的原理（三）
大
学 分组交换网以“分组”作为数据传输单元。
依次把各分组发送到接收端。
分组 1
首部 数 据
分组 2
首部 数 据
❖转接——把一条电话线转接到另一条电话线，使它们连
通起来。
❖从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方
式动态地分配传输线路的资源。
电路交换的特点：
❖电路交换必定是面向连接的。
❖电路交换的三个阶段
建立连接→通信→释放连接
安
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理
➢面向
学
面向连接的操作，是指网络中相互通信的两个节点在操作
都包含完整的目的节点地址，每个数据包都独立于其他数
据包，各自经系统选择的路径传输。无连接的操作注重的
是服务的时效性而不是可靠性。
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➢电路交换举例（一）
大
学
❖ A和B通话经过四个交换机
❖ 通话在 A 到 B 的连接上进行
中继线 A 用户线
交换机 C
D
交换机
中继线 交换机
交换机 B
用户线
安
❖ 网络能够连接不同类型的计算机，不局限于单一类型的
计算机。
❖ 所有的网络结点都同等重要，因而大大提高网络的生存
性。
❖ 计算机在进行通信时，必须有冗余的路由。 ❖ 网络的结构应当尽可能地简单，同时还能够非常可靠地
传送数据。
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➢电路交换
大
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❖ 两部电话机只需要用一对电线就能够互相连接起来。
❖ 5 部电话机两两相连，需 10 对电线。
概述 - 安徽理工大学
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第1章 概 述
大
学
1.1 计算机网络在信息时代中的作用
1.2 计算机网络的发展过程
1.3 计算机网络的分类
1.4 计算机网络的主要性能指标
1.5 计算机网络的体系结构的比较
1.6 应用层的客户-服务器方式
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1.1 计算机网络在信息时代的作用
大
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❖21 世纪的一些重要特征就是数字化、网络化和信息化，
❖ N 部电话机两两相连，需 N(N – 1)/2对电线。 ❖ 当电话机的数量很大时，这种连接方法需要的电线对 的数量与电话机数的平方成正比。
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➢使用交换机
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❖ 当电话机的数量增多时，就要使用交换机来完成全网的
交换任务。
交换机
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➢“交换”的含义
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“交换”(switching)的含义是：
主机和结点交换机的作用不同
主机是为用户进行信息处理的，并向网络发送分组，从网
络接收分组。
结点交换机对分组进行存储转发，最后把分组交付给目的
主机。
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➢分组交换的优点和带来的问题
大
学 优 点：
高效 动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。
灵活 以分组为传送单位和查找路由。
迅速 不必先建立连接就能向其他主机发送分组；充分使
分组 3
首部 数 据
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➢分组首部的重要性
大
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▪ 每一个分组的首部都含有地址等控制信息。
▪ 分组交换网中的结点交换机根据收到的分组的首部中的地 址信息，把分组转发到下一个结点交换机。
▪ 用这样的存储转发方式，最后分组就能到达最终目的地。
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➢分组交换的原理（四）
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▪ 接收端收到分组后剥去首部还原成报文。
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➢电路交换举例（二）
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❖ C和D通话只经过一个本地交换机
❖ 通话在 C 到 D 的连接上进行
中继线 A 用户线
交换机 C
D
交换机
中继线 交换机
交换机 B
用户线
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➢分组交换的原理（一）
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▪ 在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的
数据段。
报文
1101000110101010110101011100010011010010
分组 1
首部 数 据
分组 2
首部 数 据
分组 3
首部 数 据
收到的数据
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➢分组交换的原理（五）
大
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最后，在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。
报文 1101数00011据010101011数01010据11100010数01101据0010
这里我们假定分组在传输过程中没有出现差错，在转发 时也没有被丢弃。
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➢分组的存储转发过程
大
学 H1 向 H5 发送分组
H2
H4
D 结点交换机
B 主机
分组交换网 H6
H1
E
A
C H3
H5
分别在结点交换机 A、C、
E 暂存查找转发表找到
转发的端口，最后到达
目的主机 H5。
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➢注意结点交换机有多个端口
大
学
H4 H2
D
B
1 23 4
H6
1234
结点
交换机
用链路的带宽。
缺 点：
分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时
延。
分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造
成了一定的开销。
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连接建立
➢三种交换的比较
电路交换
报文交换
报 文
数据传送 报文
报 文
连接释放
报 文
t
A B CD
ABCD
分组交换
ABCD
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